2021高考物理新版一轮习题：第三章+微专题21+三种”连接体模型“的解题规律+Word版含解析

题目类型

1．弹力连接(以轻绳连接或直接接触)：若加速度一样，各个物体间弹力与“其带动的物体质量”成正比；直接接触的连接体往往还涉及“要分离还没分”的临界状态．

2．弹簧连接：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变量最大时，两端连接体的速率相等．

3．摩擦连接：连接体靠静摩擦力或滑动摩擦力连接(带动)，由静摩擦力带动时连接体相对静止，加速度相同；静摩擦力达到最大静摩擦力时是“要滑还没滑”的临界状态．

解题方法

整体法、隔离法交替运用．若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．

1．(多选)(2019·辽宁沈阳市第一次质检)如图1所示，甲、乙两物体靠在一起，放在光滑的水平面上，在水平力F1和F2共同作用下，一起从静止开始运动，已知F1>F2，两物体运动一段时间后()

A．若突然撤去F1，甲的加速度一定减小

B．若突然撤去F1，甲、乙间的作用力减小图1

C．若突然撤去F2，乙的加速度一定增大

D．若突然撤去F2，甲、乙间的作用力增大

2．(2019·河南示范性高中上学期期终)如图2所示，A、B两相同的木箱(质量不计)用水平细绳连接放在水平地面上，当两木箱内均装有质量为m的沙子时，用水平力F拉A木箱，使两木箱一起做匀加速直线运动，细绳恰好不被拉断．在不改变拉力的情况下，为使两木箱一次能运送更多的沙子，下列方法可行的是(加沙子后两木箱均能被拉动)()

A．只在A木箱内加沙子

B．只在B木箱内加沙子

C．A木箱内加入质量为m的沙子，B木箱内加入质量为2m的沙子图2

D．A木箱内加入质量为2m的沙子，B木箱内加入质量为3m的沙子

3．(多选)如图3甲所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体．现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示．已知重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()

图3

A ．A 的质量是5 kg

B ．B 的质量是5 kg

C ．A 、B 之间的动摩擦因数是0.4

D ．A 、B 之间的动摩擦因数是0.8

4．如图4所示，质量为M 的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端连接一个质量为m 的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，重力加速度为g .当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为( )

图4

A ．g B.M －m m g C ．0 D.M ＋m m

g 5．(2020·湖南长沙市模拟)如图5所示，光滑水平面上，质量分别为m 、M 的木块A 、B 在水平恒力F 作用下一起以加速度a 向右做匀加速直线运动，木块间的水平轻质弹簧劲度系数为k ，原长为L 0，则此时木块A 、B 间的距离为( )

图5

A ．L 0＋Ma k

B ．L 0＋ma k

C ．L 0＋MF k (M ＋m )

D ．L 0＋F －ma k

6．(2020·河南新乡市模拟)如图6所示，粗糙水平面上放置B 、C 两物体，A 叠放在C 上，A 、

B 、

C 的质量分别为m 、2m 和3m ，物体B 、C 与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的水平轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为F T .现用水平拉力F 拉物体B ，使三个物体以同一加速度向右运动，则( )

图6

A ．此过程中物体C 受五个力作用

B ．当F 逐渐增大到F T 时，轻绳刚好被拉断

C ．当F 逐渐增大到1.5F T 时，轻绳刚好被拉断

D ．若水平面光滑，则绳刚断时，A 、C 间的摩擦力为

F T 6

7.如图7所示，物块A 和B 的质量分别为4m 和m ，开始A 、B 均静止，细绳拉直，在竖直向上拉力F ＝6mg 作用下，动滑轮竖直向上加速运动，已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动过程中，物块A 和B 的加速度分别为( )

图7

A ．a A ＝12g ，a

B ＝5g B ．a A ＝a B ＝15

g C ．a A ＝14

g ，a B ＝3g D ．a A ＝0，a B ＝2g 8．(多选)(2019·河北省“五个一名校联盟” 第一次诊断)小物块m 与各面均光滑的斜面体M ，叠放在光滑水平面上，如图8所示，在水平力F 1(图甲)作用下保持相对静止，此时m 、M 间作用力为F N1；在水平力F 2(图乙)作用下保持相对静止，此时m 、M 间作用力为F N2.则下列说法正确的是( )

图8

A ．若m ＝M ，则有F 1＝F 2

B ．若m ＝M ，则有F N1>F N2

C ．若m

D ．若m

9．(多选)(2020·湖北武汉市调研)如图9所示，光滑水平桌面放置着物块A ，它通过轻绳和轻质光滑滑轮悬挂着物块B .已知A 的质量为m ，B 的质量为3m ，重力加速度大小为g .静止释放物块A 、B 后( )

图9

A ．相同时间内，A 、

B 运动的路程之比为2∶1 B ．物块A 、B 的加速度之比为1∶1

C ．细绳的拉力为6mg 7

D ．当B 下落高度h 时，速度为 2gh 5

10．(2019·福建宁德市上学期期末质量检测)如图10所示，在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子，绳子在水平向左的恒力F作用下做匀加速直线运动．绳子上某一点到绳子右端的距离为x，设该处的张力为F T，则能正确描述F T与x之间的关系的图象是()

图10

11．(2019·福建泉州市期末质量检查)如图11所示，“复兴号”动车组共有8节车厢，每节车厢质量m＝18 t，第2、4、5、7节车厢为动力车厢，第1、3、6、8节车厢没有动力．假设“复兴号”在水平轨道上从静止开始加速到速度v＝360 km/h，此过程视为匀加速直线运动，每节车厢受到F f＝1.25×103N的阻力，每节动力车厢的牵引

电机提供F＝4.75×104 N的牵引力．求：

(1)该过程“复兴号”运动的时间；

(2)第4节车厢和第5节车厢之间的相互作用力的大小．图11

12．(2019·湖南衡阳市第二次模拟)如图12甲所示，在水平地面上有一质量为m1＝1 kg的足够长的木板，其上叠放一质量为m2＝2 kg的木块，木块和木板之间的动摩擦因数μ1＝0.3，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，现给木块施加随时间t增大的水平拉力F＝3t(N)，重力加速度大小g＝10 m/s2.

图12

(1)求木块和木板保持相对静止的时间t1；

(2)t＝10 s时，两物体的加速度各为多大；

(3)在图乙中画出木块的加速度随时间変化的图象(取水平拉力F的方向为正方向，只要求画图，不要求写出理由及演算过程)